深部钻探金刚石钻头设计思路

针对深部钻探特点,从金刚石钻头类型、胎体设计、金刚石参数设计、钻头结构及热压参数等方面进行了分析研究,提出了深部钻探金刚石钻头的设计思路。在多个深孔钻探的应用中取得了良好的效果。本文总结的深孔金刚石钻头设计与使用体会,可为钻头研究人员提供一定的借鉴,同时对广大钻探工程技术人员合理选择、使用金刚石钻头具有一定的指导意义。     

金川科学深钻预导孔钻井液技术研究

金川科学深钻预导孔为大陆科学钻探选址与科学钻探实验中的钻探项目之一。设计钻孔深度为2000～2500 m,主要采用S122、S95和S75绳索取心钻进技术。考虑深部钻探以及绳索取芯小环隙特点以及金川矿区复杂地层特点,钻井液成为重要的技术设计环节。本文对金川预导孔泥浆体系和性能指标的设计方法进行了论述,重点研究了深孔小环隙泥浆循环的特点和复杂地层条件下绳索取芯工艺适应性问题;论文还针对该矿区坍塌和漏失地层的护壁方案进行了预案设计。     

科学钻探选区预导孔钻探技术方案设计、组织实施与随钻研究

“科学钻探选区预导孔钻探技术方案设计、组织实施与随钻研究”作为深部探测项目五综合研究课题的专题,旨在配合地球科学研究,在现有技术水平所能达到的最大深度条件下,以尽可能低的成本采用最先进、最安全的钻探技术方法,获取尽可能多的地下信息,以满足科学目标的严格要求。该项目的实施主要以提高深部钻探效率和质量为目的,是在其他地质调查和地球物理方法基础上,分别针对条件成熟的选区6~7口先导孔的科学钻探展开针对性的技术方案设计,包括对不同目标钻孔进行钻孔结构的优化设计、工艺优化设计以及对钻探成套设备进行科学配置,不断探索提高工作效率、保证工程质量、减少孔内事故、提高岩心采取率。因而,其对地球科学研究目标能否实现将起到决定性作用。文章综述了该项目的实施情况,并介绍了项目所取得的阶段性成果。     

庐枞矿集区深部探测科钻预导孔开钻

《中国矿业报》消息（2012-07-19）庐枞矿集区深部探测科学钻探预导孔近日在安徽省枞阳县正式开钻,标志着大陆科学钻探选址与钻探实验综合研究项目进入新的阶段。据悉,实施庐枞矿集区深部探测科学钻探预导孔,是国家＂深部探测技术与实验研究专项＂中的东部矿集区科学钻,     

深部找矿和深部探测中钻探技术的挑战与对策

近10年来,随着钻探工作量大幅度增加,施工的深孔、特深孔数量急剧增长;作为地壳探测工程前期准备的深部探测技术与实验研究专项即将全面完成,万米级科学钻探工程将提上议事日程;这对钻探技术和装备提出了前所未有的挑战。就钻探技术的新进展,深孔、特深孔钻探存在的问题及解决对策进行了初步探讨。     

大陆科学钻探孕镶金刚石钻头胎体配方的前期研究

在对普通孕镶金刚石钻头高温力学性能检测的基础上,实验研究了６种ＷＣ（Ｗ）基和６种Ｎｉ基配方胎体的高温力学性能,从而提出２种可供研制大陆科学钻探深部高温孔段孕镶金刚石钻头胎体使用的配方方案。     

深孔钻探金刚石钻头技术研究

介绍了能大幅提高深孔钻探效率、降低钻探成本的金刚石钻头——高效长寿命金刚石钻头的设计制造及工程应用效果。这种钻头包括两种结构形式——单水口高胎体金刚石钻头和双水口高胎体金刚石钻头。研究设计的新型高效长寿命金刚石钻头在钻速提高20%的前提下,寿命比常规钻头提高了200%,有效解决了深孔弱研磨性地层和强研磨性地层钻头寿命短的难题,取得了良好的效果。     

金矿立体地球化学探测模型与深部钻探验证

深部资源地球化学探测科学问题的的焦点是元素大深度垂向迁移机理和立体地球化学探测模型的建立.本文以胶东蚀变岩型金矿和贵州水银洞卡林型金矿钻孔岩芯和地表联合取样获得的数据,建立千米深度立体地球化学探测模型.蚀变岩型金矿立体地球化学模型显示,Au、S和Hg与金矿密切相关,分布模式既有相似性又有差异性,Au的立体几何分布模式兼具矿化剂元素S和远程指示元素Hg的双重特征,金异常和矿化剂元素硫与矿体倾斜方向一致,反映了成矿过程中流体沿控矿构造的轴向运移;金异常与类气体元素汞在垂向上一致,而且出现从矿体到地表的连续贯通式异常,反映了流体沿微裂隙和纳米孔的垂向迁移.卡林型金矿立体地球化学模型显示,Au、As、Sb、Hg、Tl和S在不整合面都显示高含量特征,与深部层状主矿体分布一致;在矿体上覆地层中都存在弱异常,显示了明显的成矿流体沿隐伏微小断裂垂向迁移特点;所不同的是Sb和Tl元素在不整合面附近显示了最高的元素含量,而Sb和Hg在近地表均显示了明显高的异常特征.立体几何模型清晰地显示了矿体的展布特征和范围,而且金及其伴生元素垂向迁移在地表形成清晰异常,为利用金及伴生元素和矿化剂元素进行深部矿体三维预测提供了重要依据,对指导深部金矿勘查发挥了重要作用.针对胶东蚀变岩型金矿地表完全被土壤覆盖区的穿透性地球化学微细粒级土壤采样,金属活动态提取分析圈定的异常,经深部钻探验证,胶东焦家成矿带五一村3200 m钻探,在2428.00~3234.16 m深度发现6层矿化体,其中高品位矿体位于2854 m深度;上宫金矿地表基岩出露,采集断层泥或裂隙岩石样品,可以清晰探测深部异常,经2000 m钻探,在1312 m处发现高品位金铅锌银矿体;贵州水银洞采集地表细粒级土壤,能够直接有效地揭示深部金矿体,经500~1500 m钻探验证,在300~1500 m深度新增金资源量203 t.     

大陆科学钻探选址与钻探实验

围绕中国大陆动力学基础地质研究的重大关键问题--板块汇聚边界的深部动力学、重要的矿产资源集聚区的成矿背景、成矿条件和深部找矿前景、盆山结合带对油气资源制约以及火山地质灾害预防等方面开展地质、地球物理研究、大比例尺地质调查科研填图和科学钻探选址预研究.在此基础上,运用不同技术方案在条件成熟的选区实施7口先导孔的科学钻探;...     

中国电镀金刚石钻头的研究与应用

采用低温工艺制造金刚石钻头并成功用于钻探工业，在世界范围内我国属于首创。较全面地 介绍了我国电镀金刚石钻头的制造工艺制造，为适应各种地层钻进需要而研制的钻头种类以及应用于地质钻探领域和延伸到其它工业部门的使用效果。     

深孔钻进金刚石钻头的研制

根据深孔钻进对金刚石钻头性能提出的新要求,从结构改进、金刚石选择与匹配、原材料优选、配方创新、制造工艺优化及针对地层优化性能参数等几个方面入手,研制了新型高胎体低温烧结钻头,通过野外现场试验验证,取得了较好的效果。     

深孔小口径金刚石钻进严重烧钻事故的预防与处理

深孔小口径金刚石钻进施工中,由于所配置的钻机钻进能力强,在深孔的中深及以浅孔段钻进时转速高、钻效高,常因钻头工作环境或某一钻进参数的改变,而发生金刚石钻头（岩心管）与岩石烧结为一体的严重烧钻事故。通过严重烧钻事故案例,分析出中深孔段金刚石钻进易发生严重烧钻事故的几种工作状况,并对预防严重烧钻事故及处理严重烧钻事故的关键问题进行探讨。     

深孔绳索取心金刚石钻头性能参数探讨

深孔绳索取心钻进对金刚石钻头的性能提出了更高的要求。从分析金刚石钻头的性能对钻进的影响入手,着重对满足深孔绳索取心钻进要求的金刚石钻头制造方法与性能参数进行了探讨,在综合国内外先进经验的基础上总结提出了新型钻头的参数指标。     

SY系列深孔硬岩孕镶金刚石钻头的研究与应用

针对山东莱州纱岭、前陈,招远水旺庄等典型的深孔硬岩强研磨性地层情况,对孕镶金刚石钻头在原料、配方、模具以及各项生产工艺等方面做出设计、研发和改进,并对钻头进行长时间、多层次的试验,根据各项理论指标结合试验数据,确定钻头的设计参数,研发出了适合深孔硬岩强研磨性地层使用的孕镶金刚石钻头。     

煤矿勘查深孔钻探成孔工艺的改进

深孔钻探是目前地质找矿工作中攻深找盲的重要探矿手段.特别是煤矿勘查的特殊性更为如此,笔者通过具体事例分析,介绍了煤矿勘查深孔施工中选用性能适宜的机具、优化钻孔结构、套管及优质泥浆护壁的成功经验.     

辽宁兴城深部探测实验基地JK-1深孔钻探技术

为了验证野外综合地质和地球物理探测研究成果,在辽宁兴城深部探测实验基地施工了4口1500 m以深的科学钻孔。其中,JK-1孔设计孔深1800 m,实际孔深1750 m。该钻孔钻穿了杨家杖子向斜盆地基底,取得了完整的辽西地区华北型古生代地层岩心。岩心采取率和钻孔垂直度等质量指标均达到优质孔的要求。 JK-1孔的顺利实施为后续钻孔的施工提供了技术保障。     

难钻进地层金刚石钻头的现状和发展趋势

近年来,针对坚硬致密地层、坚硬强研磨性地层以及坚硬致密泥岩地层这3类地质勘探的难钻进地层,开展了金刚石钻头相关的研究与攻关,取得了重大进步。针对坚硬致密地层,通过在胎体中添加稀土和自锐材料、低压钻头结构设计,在可钻性小于11级的坚硬致密“打滑”地层中,钻进速度可达1.5～2.0 m/h,钻头寿命达30～300 m;针对坚硬研磨性地层,通过超高金刚石工作层和优化的水力结构设计,超细预合金化粉末以及超耐磨胎体性能,使机械钻速同比提高20%～70%,钻头寿命同比提高1.4～10倍;针对坚硬致密泥岩地层,对尖齿复合片和巴拉斯钻头进行了深入的研究,钻进效率提高了50%左右。在油气田深井硬岩钻探领域,NR826系列金刚石孕镶钻头配合螺杆钻具同比牙轮钻头,机械钻速提高18%～85%,钻头寿命提高5～8倍。此外,我国在海洋深水钻探复合片钻头方面的研究也取得了长足的进步。     

本溪台沟铁矿深部坚硬地层孕镶金刚石绳索取心钻头的选择和使用

深部坚硬地层绳索取心钻进的特殊性在于钻头易打滑与增加钻头压力受限的矛盾。在分析总结本溪铁矿已施工超深孔成功经验的基础上,提出了孕镶金刚石钻头的选择与使用技术措施,提高了钻进效率,延长了钻头使用寿命,解决了深孔坚硬岩层钻头的打滑问题。